(57)【要約】【課題】噴射期間中のノズルニードルの過剰なリフトを油圧を利用して規制することにより、部品同士の衝突による破損を防ぐことができる燃料噴射弁を提供する。【解決手段】シリンダ６に挿入される制御ピストンには、燃料通路２７が形成されている。この燃料通路２７は、一端が細軸部７ｃの外周面に開口して弁ボディの貫通孔に常時連通し、燃料通路２７の他端は、摺動部７ａの外周面に開口して、ノズルニードルのリフト量が所定量に達するまでは、シリンダ６に形成される摺動孔６ａの内周面によって塞がれている。よって、燃料通路２７を通じて高圧側と制御室１３とが連通することはない。ノズルニードルのリフト量が所定量以上になると、燃料通路２７の他端が摺動孔６ａから抜け出て制御室１３に通じることにより、燃料通路２７により高圧側と制御室１３とを連通するバイパス油圧回路が形成される。【選択図】図２
2010190180.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
噴孔を開閉するノズルニードルと、
このノズルニードルに連結される制御ピストンと、
この制御ピストンを摺動自在に保持するシリンダと、
前記制御ピストンを介して前記ノズルニードルを閉弁方向へ付勢するスプリングと、
インオリフィスを通じて高圧燃料が供給されると共に、この燃料圧力が前記ノズルニードルを閉弁方向へ付勢する背圧として前記制御ピストンに作用する制御室と、
前記制御ピストンの反噴孔側の端面と対向して配置され、且つ、前記制御室に通じるアウトオリフィスが形成されたオリフィスプレートと、
前記アウトオリフィスを開閉するオリフィス開閉手段とを備え、
噴射の開始および終了に応じて前記アウトオリフィスを開閉することにより、前記制御室の燃料圧力（前記背圧）を増減させて、前記ノズルニードルにより前記噴孔を開閉する燃料噴射弁であって、
前記制御ピストン、または、前記制御ピストンと前記シリンダには、前記ノズルニードルが所定量以上リフトした時に、前記インオリフィスをバイパスして高圧燃料を前記制御室に供給するバイパス油圧回路が形成されることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項２】
請求項１に記載した燃料噴射弁において、
前記シリンダは、前記制御ピストンを摺動自在に保持する摺動孔を形成し、
前記制御ピストンは、前記シリンダの摺動孔に保持される摺動部を有すると共に、この摺動部の内部を通る燃料通路が形成され、
この燃料通路の一端が、前記シリンダの摺動孔から反制御室側へ延びる前記制御ピストンの外周面に開口して高圧側に常時連通し、前記燃料通路の他端が、前記摺動部の外周面に開口して、前記ノズルニードルが所定量以上リフトした時に、前記シリンダの摺動孔から抜け出て前記制御室に連通することにより前記バイパス油圧回路が形成されることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項３】
請求項１に記載した燃料噴射弁において、
前記シリンダは、前記制御ピストンを摺動自在に保持する摺動孔を形成すると共に、その摺動孔の外周壁を貫通して高圧側に常時連通する連通孔が形成され、
前記制御ピストンは、前記シリンダの摺動孔に保持される摺動部を有すると共に、この摺動部の内部を通る燃料通路が形成され、
この燃料通路の一端が、前記ノズルニードルの閉弁時に、前記連通孔が形成された位置より反制御室側の前記摺動孔に保持される前記摺動部の外周面に開口し、前記燃料通路の他端が、前記制御ピストンの端面に開口して前記制御室に常時連通し、前記ノズルニードルが所定量以上リフトした時に、前記燃料通路の一端が前記連通孔に連通して前記バイパス油圧回路が形成されることを特徴とする燃料噴射弁。
【請求項４】
請求項１〜３に記載した何れかの燃料噴射弁において、
前記ノズルニードルが所定量以上リフトした時に、前記インオリフィスおよび前記バイパス油圧回路を通って前記制御室に供給される燃料流量は、前記制御室から前記アウタオリフィスを通って排出される燃料流量以上であることを特徴とする燃料噴射弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内燃機関に燃料を噴射する燃料噴射弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コモンレールに蓄圧された高圧燃料を内燃機関の燃焼室に噴射する燃料噴射弁が知られている。例えば、図４に示す燃料噴射弁１００は、噴孔１０１を有するノズルボディ１１０と、このノズルボディ１１０に収容されて噴孔１０１を開閉するノズルニードル１２０と、このノズルニードル１２０に連結された制御ピストン１３０と、この制御ピストン１３０を摺動自在に保持するシリンダ１４０と、このシリンダ１４０に対し制御ピストン１３０を図示下方（ノズルニードル１２０の閉弁方向）へ付勢するスプリング１５０と、シリンダ１４０の側壁に開口するインオリフィス１６０を通じて高圧燃料が供給され、その燃料圧力がノズルニードル１２０を閉弁方向へ付勢する背圧として制御ピストン１３０の端面に作用する制御室１７０と、シリンダ１４０の図示上端に配置されるオリフィスプレート１８０と、このオリフィスプレート１８０に形成されるアウトオリフィス１９０を開閉できる弁体２００と、この弁体２００の開閉動作を制御する電磁アクチュエータ２１０等より構成される。
【０００３】
電磁アクチュエータ２１０は、例えば、電磁コイル２２０への通電により電磁石を形成してアーマチャ２３０を吸引するソレノイド装置である。電磁コイル２２０への通電によりアーマチャ２３０が吸引されて図示上方へ移動すると、そのアーマチャ２３０の動きに応じて弁体２００がアウトオリフィス１９０を開くことにより、制御室１７０の燃料が低圧側へ排出されて、制御ピストン１３０の端面に作用する背圧が低減する。電磁コイル２２０への通電が停止されると、スプリング２４０の反力でアーマチャ２３０が図示下方へ押し戻され、そのアーマチャ２３０の動きに応じて弁体２００がアウトオリフィス１９０を閉じることで、制御室１７０の燃料圧力が上昇して、制御ピストン１３０の端面に作用する背圧が増大する。
【０００４】
ノズルニードル１２０は、制御ピストン１３０と一体に可動（図示上下動）し、制御室１７０の燃料圧力（制御ピストン１３０の端面に作用する背圧）の増減に応じて噴孔１０１を開閉する。つまり、弁体２００がアウトオリフィス１９０を開いて制御室１７０の燃料圧力が低減し、ノズルニードル１２０を図示上方へ付勢する油圧力が開弁圧より高くなると、ノズルニードル１２０が制御ピストン１３０と一体に図示上方へリフトして、ノズルニードル１２０に形成されたシート部が、ノズルボディ１１０に形成されたシート面から離れる（開弁する）ことで、噴孔１０１より燃料が噴射される。
また、弁体２００がアウトオリフィス１９０を閉じて制御室１７０の燃料圧力が増大し、ノズルニードル１２０を図示上方へ付勢する油圧力が閉弁力より低くなると、ノズルニードル１２０が制御ピストン１３０と一体に図示下方へ押し戻されて、ノズルニードル１２０のシート部が、ノズルボディ１１０のシート面に着座する（閉弁する）ことで、燃料の噴射が終了する。
【０００５】
ところで、噴射量を増大したい場合は、電磁コイル２２０への通電時間を長くする、つまり、ノズルニードル１２０の開弁時間を長くする必要がある。しかし、弁体２００がアウトオリフィス１９０を開いている間は、ノズルニードル１２０が制御ピストン１３０と共にリフトを継続するため、シリンダ１４０と制御ピストン１３０との間に配設されるスプリング１５０の変形が許容できる範囲内でリフトを停止する機構が必要となる。
これに対し、特許文献１に記載された燃料噴射弁は、ノズルニードル１２０のリフト量を機械的に規制するリフトストップ機構を設けている。このリフトストップ機構は、ノズルニードル１２０の上端面に対向する位置にノズルリフトストッパを設けて、ノズルニードル１２０の開弁時（リフト時）に、ノズルニードル１２０の上端面がノズルリフトストッパの下端面に当接することで、それ以上のリフトを規制する構造である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−３５５５３４号公報（図６参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上記の特許文献１に開示されたリフトストップ機構では、ノズルニードル１２０の上端面がノズルリフトストッパの下端面に衝突する際に、非常に大きな衝撃力が発生する。このため、両部品の接触面に異常摩耗が生じると、噴射を終了する際に、ノズルニードル１２０が下降を開始して閉弁するまでの時間が長くなり、閉弁応答性が低下する。また、ノズルニードル１２０とノズルリフトストッパとの接触面に生じる異常摩耗が進行して、ノズルニードル１２０のリフト量を所定以下に規制できなくなると、ノズルニードル１２０を閉弁方向へ付勢するスプリング１５０が変形する。つまり、スプリング１５０の変形が許容できる範囲内でノズルニードル１２０のリフト量を規制できなくなるため、安定した噴射特性が得られなくなる恐れがある。
【０００８】
さらには、ノズルニードル１２０の上端面がノズルリフトストッパの下端面に衝突する時の衝撃力により、両部品に割れや亀裂が発生する等の不具合が生じることもあり、信頼性の点でも問題がある。
本発明は、上記の課題を解決するために成されたものであり、その目的は、噴射期間中のノズルニードルの過剰なリフトを部品同士の当接によって機械的に規制するのではなく、油圧を利用してリフト量を規制することにより、部品同士の衝突による破損を防ぐことができる燃料噴射弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（請求項１の発明）
本発明は、噴孔を開閉するノズルニードルと、このノズルニードルに連結される制御ピストンと、この制御ピストンを摺動自在に保持するシリンダと、制御ピストンを介してノズルニードルを閉弁方向へ付勢するスプリングと、インオリフィスを通じて高圧燃料が供給されると共に、この燃料圧力がノズルニードルを閉弁方向へ付勢する背圧として制御ピストンに作用する制御室と、制御ピストンの反噴孔側の端面と対向して配置され、且つ、制御室に通じるアウトオリフィスが形成されたオリフィスプレートと、アウトオリフィスを開閉するオリフィス開閉手段とを備え、噴射の開始および終了に応じてアウトオリフィスを開閉することにより、制御室の燃料圧力（背圧）を増減させて、ノズルニードルにより噴孔を開閉する燃料噴射弁であって、制御ピストン、または、制御ピストンとシリンダには、ノズルニードルが所定量以上リフトした時に、インオリフィスをバイパスして高圧燃料を制御室に供給するバイパス油圧回路が形成されることを特徴とする。
【００１０】
本発明の燃料噴射弁は、アウトオリフィスを開くと、制御室の燃料圧力が低圧側へ排出されて、制御ピストンの端面に作用する背圧が低減する。これにより、ノズルニードルをリフト方向（開弁方向）へ付勢する油圧力が開弁圧より高くなると、ノズルニードルが制御ピストンと一体にリフト（開弁）して、噴孔より燃料が噴射される。
ここで、ノズルニードルが所定量以上リフトすると、バイパス油圧回路が形成されるため、このバイパス油圧回路を通って高圧燃料が制御室に供給される。これにより、制御室の燃料圧力が上昇して、制御ピストンに下降力が発生する。その結果、ノズルニードルと制御ピストンに掛かるリフト方向の油圧力と、ノズルニードルと制御ピストンに掛かる反リフト方向（閉弁方向）の油圧力＋スプリング力との釣り合いにより、制御ピストンは、アウトオリフィスが形成されるオリフィスプレートに当接することなく静止することが可能である。
【００１１】
仮に、制御ピストンがオリフィスプレートに当接して停止する場合でも、制御ピストンの上昇速度が抑えられるため、当接時の衝撃を小さくできる。
なお、ノズルニードルが所定量以上リフトしてバイパス油圧回路が形成された時に、必ずしも制御室の燃料圧力が上昇する必要はなく、制御室の圧力降下を抑制できれば良い。つまり、バイパス油圧回路を持たない従来の燃料噴射弁と比較して、制御室の圧力降下が緩やかに行われることで、制御ピストンがオリフィスプレートに当接した時の衝撃を小さくできる効果はある。
【００１２】
（請求項２の発明）
請求項１に記載した燃料噴射弁において、シリンダは、制御ピストンを摺動自在に保持する摺動孔を形成し、制御ピストンは、シリンダの摺動孔に保持される摺動部を有すると共に、この摺動部の内部を通る燃料通路が形成され、この燃料通路の一端が、シリンダの摺動孔から反制御室側へ延びる制御ピストンの外周面に開口して高圧側に常時連通し、燃料通路の他端が、摺動部の外周面に開口して、ノズルニードルが所定量以上リフトした時に、シリンダの摺動孔から抜け出て制御室に連通することによりバイパス油圧回路が形成されることを特徴とする。
【００１３】
上記の構成によれば、ノズルニードルが所定量以上リフトした時にのみ、制御ピストンに形成された燃料通路をバイパス油圧回路として使用できる。つまり、ノズルニードルの静止時（閉弁時）およびリフト量が所定量に達していない時は、制御ピストンに形成された燃料通路の他端が制御室に通じることはなく、摺動孔の内周面によって塞がれているため、バイパス油圧回路が形成されることはない。これにより、噴射を開始する際に、ノズルニードルのリフト量が所定量に達していない間は、バイパス油圧回路を通って制御室へ高圧燃料が供給されることはないので、開弁時の応答性が損なわれることはなく、安定した噴射特性を維持できる。
【００１４】
（請求項３の発明）
請求項１に記載した燃料噴射弁において、シリンダは、制御ピストンを摺動自在に保持する摺動孔を形成すると共に、その摺動孔の外周壁を貫通して高圧側に常時連通する連通孔が形成され、制御ピストンは、シリンダの摺動孔に保持される摺動部を有すると共に、この摺動部の内部を通る燃料通路が形成され、この燃料通路の一端が、ノズルニードルの閉弁時に、連通孔が形成された位置より反制御室側の摺動孔に保持される摺動部の外周面に開口し、燃料通路の他端が、制御ピストンの端面に開口して制御室に常時連通し、ノズルニードルが所定量以上リフトした時に、燃料通路の一端が連通孔に連通してバイパス油圧回路が形成されることを特徴とする。
【００１５】
上記の構成によれば、ノズルニードルが所定量以上リフトした時にのみ、制御ピストンに形成された燃料通路をバイパス油圧回路として使用できる。つまり、ノズルニードルの静止時（閉弁時）およびリフト量が所定量に達していない時は、制御ピストンに形成された燃料通路の一端が高圧側に通じることはなく、摺動孔の内周面によって塞がれているため、バイパス油圧回路が形成されることはない。これにより、噴射を開始する際に、ノズルニードルのリフト量が所定量に達していない間は、バイパス油圧回路を通って制御室へ高圧燃料が供給されることはないので、開弁時の応答性が損なわれることはなく、安定した噴射特性を維持できる。
【００１６】
（請求項４の発明）
請求項１〜３に記載した何れかの燃料噴射弁において、ノズルニードルが所定量以上リフトした時に、インオリフィスおよびバイパス油圧回路を通って制御室に供給される燃料流量は、制御室からアウタオリフィスを通って排出される燃料流量以上であることを特徴とする。
上記の構成によれば、ノズルニードルが所定量以上リフトしてバイパス油圧回路が形成された時に、アウトオリフィスから流出する燃料流量以上の燃料流量がインオリフィスおよびバイパス油圧回路を通って制御室へ流入するため、制御室の燃料圧力が上昇して、制御ピストンに下降力が発生する。これにより、制御ピストンは、オリフィスプレートに当接することなく静止することが可能である。仮に、制御ピストンがオリフィスプレートに当接して停止する場合でも、制御室の圧力上昇によって制御ピストンの上昇速度が抑えられるため、当接時の衝撃を小さくでき、衝突による破損を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】燃料噴射弁の断面図である（実施例１）。
【図２】本発明に係る要部を示す断面図である（実施例１）。
【図３】本発明に係る要部を示す断面図である（実施例２）。
【図４】従来技術に係る燃料噴射弁の断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明を実施するための最良の形態を以下の実施例により詳細に説明する。
【実施例１】
【００１９】
実施例１では、本発明の燃料噴射弁を、ディーゼル機関のコモンレール式燃料噴射システムに適用した一例を説明する。
燃料噴射弁１は、コモンレール（図示せず）に蓄圧された高圧燃料をエンジンの各気筒に噴射するもので、図１に示す様に、噴射弁本体２と、この噴射弁本体２の図示下端に取り付けられる噴射ノズル３と、噴射弁本体２の図示上部に取り付けられる電磁弁４等より構成される。
噴射弁本体２は、弁ボディ５と、この弁ボディ５の内部に組み込まれるシリンダ６、制御ピストン７、スプリング８等を備える。
【００２０】
弁ボディ５には、コモンレールより供給される高圧燃料を導入する燃料導入路９と、この燃料導入路９に連通して弁ボディ５の内部を図示上下方向に貫通する貫通孔１０と、燃料噴射システムの低圧側に通じる燃料排出路１１等が形成されている。また、貫通孔１０の一端が開口する弁ボディ５の図示上端には、オリフィスプレート１２が配設されている。このオリフィスプレート１２には、後述する制御室１３の燃料圧力を低圧側へ開放するためのアウトオリフィス１４が形成されている。
シリンダ６は、貫通孔１０の上部内周にクリアランスを有して挿入され、スプリング８の反力により、シリンダ６の上端面がオリフィスプレート１２の下端面に押し付けられて液密に当接している。このシリンダ６は、図２に示す様に、図示下側に内径が小さい円筒孔を形成し、図示上側に内径が大きい円筒孔を形成すると共に、この内径が大きい円筒孔の外周壁にインオリフィス１５が形成されている。
【００２１】
制御ピストン７は、図２に示す様に、シリンダ６の内周に挿入されて、内径が小さい円筒孔（以下、摺動孔６ａと呼ぶ）の内周に摺動自在に保持される摺動部７ａと、この摺動部７ａより外径が小さく形成され、且つ、摺動部７ａの図示上側に形成されるピストン頭部７ｂと、摺動部７ａより外径が小さく形成され、且つ、摺動部７ａの図示下側に形成される細軸部７ｃと、この細軸部７ｃより外径が大きく形成され、貫通孔１０の略下端まで延びているピストン軸部７ｄなどが設けられている。
スプリング８は、シリンダ６の図示下端面と、制御ピストン７の細軸部７ｃとピストン軸部７ｄとの間に形成される段差との間に反力を蓄えた状態で配設されている。
なお、上記の制御室１３は、シリンダ６の内径が大きい円筒孔と、オリフィスプレート１２と、シリンダ６の摺動孔６ａから突き出る制御ピストン７とで区画された空間であり、インオリフィス１５を通じて高圧燃料が常時供給される。
【００２２】
噴射ノズル３は、先端部に噴孔１６ａを有するノズルボディ１６と、このノズルボディ１６の内部に収容されて噴孔１６ａを開閉するノズルニードル１７とで構成され、リテーニングナット１８により噴射弁本体２に固定されている。
ノズルボディ１６には、ノズルニードル１７を収容するガイド孔が穿設され、このガイド孔の先端部に円錐状のシート面が形成されている。
ノズルニードル１７は、ガイド孔の内周に摺動自在に保持されるニードルガイド部１７ａと、このニードルガイド部１７ａより図示下方へ延びるニードル軸部１７ｂとを有し、このニードル軸部１７ｂの先端部にシート部が形成されている。ニードル軸部１７ｂは、ガイド孔の内周にクリアランスを持って挿入され、ニードルガイド部１７ａには、噴射弁本体２より供給される高圧燃料を上記クリアランスへ供給するための燃料供給通路１９が形成されている。
【００２３】
このノズルニードル１７は、ジョイント２０を介して制御ピストン７に連結され、制御室１３の燃料圧力（制御ピストン７の端面に作用する背圧）の増減に応じて噴孔１６ａを開閉する。つまり、制御室１３の燃料圧力が低減して、ノズルニードル１７をリフト方向（開弁方向）へ付勢する油圧力が開弁圧より高くなると、ノズルニードル１７が制御ピストン７と一体にリフトして開弁する（シート部がシート面から離れる）ことにより、噴孔１６ａより燃料が噴射される。
一方、制御室１３の燃料圧力が増大して、ノズルニードル１７をリフト方向へ付勢する油圧力が閉弁力より低くなると、ノズルニードル１７が制御ピストン７と一体に押し戻されて閉弁する（シート部がシート面に着座する）ことにより、燃料の噴射が終了する。
【００２４】
電磁弁４は、アウトオリフィス１４を開閉できる弁体２１と、この弁体２１の開閉動作を制御するソレノイド装置（以下に説明する）により構成され、リテーニングナット２２により噴射弁本体２に固定されている。ソレノイド装置は、外部のＥＣＵ（図示せず）により通電制御される電磁コイル２３と、この電磁コイル２３への通電によって磁化されるステータ２４と、このステータ２４に対向して可動するアーマチャ２５と、このアーマチャ２５を反ステータ方向（図示下方）へ付勢するスプリング２６等より構成される。
この電磁弁４は、電磁コイル２３に通電されると、磁化されたステータ２４にアーマチャ２５が吸引されて図示上方へ移動することにより、制御室１３の燃料圧力に弁体２１が押圧されてアウトオリフィス１４を開く。一方、電磁コイル２３への通電が停止されると、電磁石の吸引力が失われるため、スプリング２６によりアーマチャ２５が押し戻されて、弁体２１がアウトオリフィス１４を閉じる。
【００２５】
ここで、本発明に係るバイパス油圧回路について説明する。
制御ピストン７には、図２に示す様に、摺動部７ａと細軸部７ｃの内部を通る燃料通路２７が形成されている。この燃料通路２７は、摺動部７ａと細軸部７ｃの内部を斜めに貫通して形成され、一端が細軸部７ｃの外周面に開口し、他端が摺動部７ａの外周面に開口している。細軸部７ｃの外周面に開口する燃料通路２７の一端は、弁ボディ５の貫通孔１０に常時連通している。一方、摺動部７ａの外周面に開口する燃料通路２７の他端は、ノズルニードル１７のリフト量が所定量に達するまでは、図２（ａ）、（ｂ）に示す様に、シリンダ６に形成される摺動孔６ａの内周面によって塞がれている。
【００２６】
従って、ノズルニードル１７のリフト量が所定量に達するまでは、燃料通路２７を通じて高圧側と制御室１３とが連通することはない。なお、図２は、ノズルニードル１７のリフト量に対するシリンダ６と制御ピストン７との位置関係を示すもので、同図（ａ）は、ノズルニードル１７の閉弁時（リフト量＝０）、同図（ｂ）は、リフト量が小さい時（リフト量が所定量に達していない時）に相当する。
ノズルニードル１７のリフト量が所定量以上になると、図２（ｃ）に示す様に、摺動部７ａの外周面に開口する燃料通路２７の他端が、摺動孔６ａから抜け出て制御室１３に通じることにより、燃料通路２７により高圧側と制御室１３とを連通するバイパス油圧回路が形成される。
【００２７】
次に、燃料噴射弁１の作動を説明する。
電磁コイル２３への通電が停止されている状態では、弁体２１がアウトオリフィス１４を閉じているので、制御室１３の燃料圧力は高圧に保たれている。これにより、ノズルニードル１７と制御ピストン７に掛かるリフト方向の油圧力より、ノズルニードル１７を反リフト方向へ付勢する力（ノズルニードル１７と制御ピストン７に掛かる反リフト方向の油圧力＋スプリング８の反力）の方が大きくなる。その結果、ノズルニードル１７が閉弁状態を維持するため、噴孔１６ａより燃料が噴射されることはない。
【００２８】
一方、電磁コイル２３に通電されると、弁体２１がアウトオリフィス１４を開くことで、インオリフィス１５を通じて制御室１３へ流入する燃料流量より、制御室１３からアウトオリフィス１４を通じて流出する燃料流量の方が多くなる。その結果、制御室１３の圧力が低下するため、ノズルニードル１７をリフト方向へ付勢する油圧力が開弁圧より高くなった時点で、ノズルニードル１７がリフトして開弁することにより、噴孔１６ａから燃料が噴射される。
【００２９】
ノズルニードル１７のリフト量が所定量以上になると、図２（ｃ）に示す様に、制御ピストン７に形成された燃料通路２７により高圧側と制御室１３とが連通してバイパス油圧回路が形成される。その結果、インオリフィス１５を通じて制御室１３へ流入する燃料とは別に、バイパス油圧回路（燃料通路２７）からも制御室１３へ燃料が供給される。これにより、制御室１３の圧力が上昇し、制御ピストン７に下降力が発生する。この制御ピストン７に働く下降力は、ノズルニードル１７のリフト量が増大すると共に増加する。これは、リフト量が大きくなるに連れて、制御室１３に連通する燃料通路２７の開口面積が次第に増大し、バイパス油圧回路を通って制御室１３へ流入する燃料流量が増加するためである。これにより、ノズルニードル１７と制御ピストン７に掛かるリフト方向の油圧力と、ノズルニードル１７と制御ピストン７に掛かる反リフト方向の油圧力＋スプリング力との釣り合いにより、制御ピストン７は、オリフィスプレート１２に当接することなく静止する。
【００３０】
（実施例１の効果）
本実施例の燃料噴射弁１は、ノズルニードル１７が所定量以上リフトした時にバイパス油圧回路が形成され、このバイパス油圧回路（燃料通路２７）を通って制御室１３に高圧燃料が供給されることで、制御ピストン７に下降力が働くため、噴射期間中のノズルニードル１７の過剰なリフトを抑制できる。これにより、制御ピストン７の端面（ピストン頭部７ｂの上端面）がオリフィスプレート１２の下端面に当接することなく静止するので、両部品の衝突による破損（割れや亀裂の発生等）を未然に防止できる。なお、制御ピストン７の端面がオリフィスプレート１２の下端面に当接して停止する場合でも、制御室１３の圧力上昇によって制御ピストン７の上昇速度が抑えられるため、当接時の衝撃を小さくできるので、両部品の異常摩耗を防ぐことができる。
【００３１】
また、バイパス油圧回路は、ノズルニードル１７が所定量以上リフトした時にのみ形成される。つまり、図２（ａ）、（ｂ）に示した様に、ノズルニードル１７の静止時（閉弁時）およびリフト量が所定量に達していない時は、制御ピストン７に形成された燃料通路２７の他端が制御室１３に通じることはなく、摺動孔６ａの内周面によって塞がれているため、バイパス油圧回路が形成されることはない。これにより、噴射を開始する際に、ノズルニードル１７のリフト量が所定量に達していない間は、バイパス油圧回路を通って制御室１３へ高圧燃料が供給されることはないので、開弁時の応答性が損なわれることはなく、安定した噴射特性を維持できる。
【実施例２】
【００３２】
この実施例２は、バイパス油圧回路の構成が実施例１とは異なり、その相違点について説明する。なお、バイパス油圧回路の構成以外は、実施例１と共通である。
実施例２に示すシリンダ６は、図３に示す様に、図示上端から下端まで円筒孔の内径が同一寸法で形成されている。つまり、実施例１で説明した摺動孔６ａの内径と制御室１３の内径とが同一寸法によって形成されている。また、シリンダ６には、実施例１と同じく、制御室１３に通じるインオリフィス１５が形成され、このインオリフィス１５より図示下方には、シリンダ６の外周壁（摺動孔６ａを形成している部分の外周壁）を貫通して高圧側に常時連通する連通孔２８が設けられている。
【００３３】
制御ピストン７には、ピストン頭部７ｂと摺動部７ａの内部を通る燃料通路２７が形成されている。この燃料通路２７は、ピストン頭部７ｂと摺動部７ａの径方向中央部を軸心方向に穿設された縦孔２７ａと、この縦孔２７ａに連通して摺動部７ａの半径方向に穿設された横孔２７ｂとで構成される。この縦孔２７ａと横孔２７ｂとで構成される燃料通路２７の一端（横孔２７ｂの開口端）は、図３に示す様に、摺動部７ａの外周面に開口し、燃料通路２７の他端（縦孔２７ａの開口端）は、ピストン頭部７ｂの上端面に開口して制御室１３に常時連通している。但し、燃料通路２７の一端は、図３（ａ）、（ｂ）に示す様に、ノズルニードル１７のリフト量が所定量に達するまでは、シリンダ６に形成された連通孔２８に通じることはなく、連通孔２８より反リフト方向（図示下方）に位置している。
【００３４】
なお、図３は、ノズルニードル１７のリフト量に対するシリンダ６と制御ピストン７との位置関係を示すもので、同図（ａ）は、ノズルニードル１７の閉弁時（リフト量＝０）、同図（ｂ）は、リフト量が小さい時（リフト量が所定量に達していない時）に相当する。ノズルニードル１７のリフト量が所定量以上になると、図３（ｃ）に示す様に、摺動部７ａの外周面に開口する燃料通路２７の他端が、シリンダ６の連通孔２８に通じることにより、その連通孔２８と燃料通路２７とで高圧側と制御室１３とを連通するバイパス油圧回路が形成される。これにより、実施例１と同様に、バイパス油圧回路を通って制御室１３に高圧燃料が供給され、制御ピストン７に下降力が働くため、噴射期間中のノズルニードル１７の過剰なリフトを抑制できる。その結果、制御ピストン７の端面がオリフィスプレート１２の下端面に当接することなく静止するので、両部品の衝突による破損（割れや亀裂の発生等）を未然に防止できる。
なお、この実施例２では、シリンダ６に形成される円筒孔の内径が上端から下端まで同一寸法であるが、実施例１と同じく、内径が異なる段付き状の円筒孔であっても良い。つまり、制御室１３の内径を摺動孔６ａの内径より大きく形成しても良い。
【符号の説明】
【００３５】
１    燃料噴射弁
４    電磁弁（オリフィス開閉手段）
６    シリンダ
６ａ  摺動孔
７    制御ピストン
７ａ  制御ピストンの摺動部
７ｄ  制御ピストンのピストン軸部
８    スプリング
１２    オリフィスプレート
１３    制御室
１４    アウトオリフィス
１５    インオリフィス
１６ａ  噴孔
１７    ノズルニードル
２７    制御ピストンに形成された燃料通路
２８    シリンダに形成された連通孔
【図１】
2010190180.tif 000003
【図２】
2010190180.tif 000004
【図３】
2010190180.tif 000005
【図４】
2010190180.tif 000006